PECVD原理
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种利用等离子体增强化学气相沉积技术制备薄膜的方法。
它通过在低压条件下，将气体引入到等离子体中，使气体份子发生离解和激发，从而产生活性物种，最后在基底表面形成所需的薄膜。
PECVD的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 气体供给：将所需的气体通过供气系统输入到PECVD反应室中。
常用的气体包括硅源气体（如二甲基硅烷、三甲基硅烷等）、氨气、氮气等。
2. 等离子体产生：在反应室中加入高频电源或者微波电源，产生高频电场或者微波电场，使气体份子发生电离和激发，形成等离子体。
等离子体中的电子和离子具有较高的能量，可以激发气体份子的化学反应。
3. 活性物种生成：等离子体中的电子和离子与气体份子发生碰撞，使气体份子发生离解和激发。
激发的气体份子可以形成活性物种，如自由基、离子等。
这些活性物种具有较高的反应活性，可以与基底表面反应。
4. 薄膜沉积：活性物种通过扩散或者漂移到基底表面，并与基底表面上的化学官能团发生反应，形成薄膜。
反应过程中，可以通过控制反应温度、气体流量、压力等参数，调节薄膜的成份、结构和性质。
5. 薄膜生长控制：通过控制PECVD反应的时间，可以控制薄膜的厚度。
同时，可以通过调节反应条件温和体配比，实现对薄膜成份和结构的控制。
例如，可以通过引入掺杂气体，将掺杂元素引入薄膜中，改变薄膜的导电性、光学性质等。
6. 薄膜质量检测：制备完薄膜后，可以通过一系列的测试手段对薄膜进行质量检测。
常用的测试方法包括表面形貌观察、薄膜厚度测量、成份分析、结构分析等。
PECVD的工作原理基于等离子体的产生和活性物种的生成，通过控制反应条件温和体配比，可以实现对薄膜成份、结构和性质的调控。
这种技术在半导体、光电子、涂层等领域具有广泛的应用前景。
例如，在半导体工业中，PECVD被广泛应用于制备硅氧化物薄膜、氮化硅薄膜等，用于制备MOSFET器件的绝缘层和通道控制层。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种常用于制备薄膜的技术，其工作原理基于等离子体的形成和化学反应。
本文将从引言概述、正文内容和总结三个方面详细阐述PECVD的工作原理。
引言概述：PECVD是一种在大气压下通过等离子体反应制备薄膜的技术。
通过引入气体和能量激活的等离子体，PECVD可以在基底表面生成均匀、致密且具有良好质量的薄膜。
其广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域。
正文内容：1. 等离子体的形成1.1 介质放电：PECVD的核心是等离子体的形成。
介质放电是最常用的等离子体产生方式之一，通过在两电极间施加高频电压，使气体放电形成等离子体。
1.2 等离子体参数：等离子体参数对PECVD过程的影响很大。
等离子体密度、电子温度和电子能量是影响薄膜质量和沉积速率的重要参数。
2. 化学反应过程2.1 前驱体气体：PECVD过程中使用的前驱体气体决定了沉积薄膜的成分。
常用的前驱体气体包括硅烷、氨气、二氧化硅等。
2.2 界面反应：前驱体气体在等离子体中被激活，发生化学反应，生成沉积薄膜的前体。
界面反应对薄膜的致密性和结晶度有重要影响。
2.3 沉积速率：沉积速率是指单位时间内沉积在基底上的薄膜厚度。
沉积速率受到等离子体参数、前驱体气体浓度和反应温度等因素的影响。
3. 薄膜性能控制3.1 结构控制：PECVD技术可以通过调节沉积温度、气体浓度和沉积速率等参数来控制薄膜的结晶度、晶格取向和晶界密度等结构性质。
3.2 物理性能：PECVD薄膜具有优异的物理性能，如硬度、抗腐蚀性、光学透明性等。
这些性能可以通过调节沉积条件和前驱体气体的选择来实现。
3.3 化学性能：PECVD薄膜的化学性能可以通过引入掺杂气体或后处理来调控。
例如，通过掺杂氮气可以改变薄膜的电学性能。
4. 应用领域4.1 半导体器件：PECVD技术广泛应用于半导体器件的制备，如薄膜晶体管、太阳能电池等。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD是一种常用的化学气相沉积技术，其工作原理是通过在真空环境中将气体化合物分子分解成反应物，并在衬底表面上沉积形成薄膜。
下面将详细介绍PECVD的工作原理。
1. 真空环境的建立在PECVD过程中，首先需要建立一个高真空环境，通常使用真空泵将气体抽出，使得反应室中的压力降低到10^-6到10^-3毫巴的范围内。
这样可以避免气体分子与其他杂质发生碰撞反应，确保反应的纯度和可控性。
2. 气体供给系统在PECVD过程中，需要提供适当的气体供给系统。
通常使用气体罐或者气瓶将所需的气体引入反应室中。
常用的气体包括硅源气体（如二甲基硅烷、三甲基硅烷等）、氨气、氮气等。
这些气体在反应室中会发生化学反应，生成所需的薄膜材料。
3. RF功率供给系统PECVD过程中需要提供高频电场来激发气体分子，使其发生化学反应并沉积在衬底表面上。
通常使用射频（RF）功率供给系统提供高频电场。
RF功率的频率一般在13.56兆赫兹，功率的大小可以根据具体需求进行调节。
4. 反应室和衬底PECVD的反应室通常由高温石英玻璃制成，具有良好的耐高温和化学稳定性。
衬底是薄膜沉积的基板，可以是硅片、玻璃片等。
在PECVD过程中，衬底被放置在反应室中，通过加热使其达到所需的温度。
5. 气体分解和反应在PECVD过程中，气体分子首先被引入反应室中，然后通过高频电场激发，使其分解成反应物。
分解后的反应物会发生化学反应，并在衬底表面上沉积形成薄膜。
这些反应可以是氧化、氮化、硅化等不同类型的化学反应，具体反应类型取决于所使用的气体组合。
6. 薄膜生长控制在PECVD过程中，薄膜的生长速率和性质可以通过控制反应室中的气体流量、温度、压力等参数来实现。
例如，增加气体流量可以增加薄膜的生长速率，提高温度可以改善薄膜的结晶性等。
通过调节这些参数，可以实现对薄膜生长过程的精确控制。
7. 薄膜特性检测在PECVD过程结束后，需要对沉积的薄膜进行特性检测。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用的薄膜沉积技术，广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域。
它利用等离子体产生的活性物种，通过化学气相沉积的方式在基底上沉积薄膜。
本文将详细介绍PECVD的工作原理。
一、基本原理PECVD的工作原理基于等离子体的产生和化学反应。
等离子体是一种高度电离的气体，由正离子、电子和中性粒子组成。
在PECVD过程中，通过施加高频电场或者射频电场，将工作气体（通常是一种或者多种有机气体）引入反应室中，产生等离子体。
等离子体中的电子与工作气体份子发生碰撞，使份子电离，产生大量活性物种，如正离子、自由基、激发态份子等。
二、沉积过程1. 基底预处理：在PECVD过程开始之前，需要对基底进行预处理。
通常包括去除表面杂质、提高表面粗糙度等步骤，以提供一个适合薄膜沉积的表面。
2. 气体引入：预处理完成后，将工作气体引入PECVD反应室。
工作气体可以是单一的有机气体，也可以是多种有机气体的混合物。
工作气体的选择根据所需沉积的薄膜材料来确定。
3. 等离子体产生：施加高频电场或者射频电场，激发工作气体份子，使其电离形成等离子体。
等离子体中的活性物种与工作气体份子发生碰撞，产生新的活性物种。
4. 沉积薄膜：活性物种沉积在基底表面，形成薄膜。
沉积过程中，活性物种与基底表面发生反应，生成化学键，形成均匀致密的薄膜。
5. 控制沉积速率：沉积速率可以通过调节工作气体的流量、压强、功率等参数来控制。
不同的参数组合可以实现不同的沉积速率，从而得到不同厚度的薄膜。
三、应用领域PECVD广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域。
例如，在半导体创造中，PECVD可用于沉积硅氮化物、氮化硅等绝缘层、介质层的薄膜；在光电子领域，PECVD可用于制备光学薄膜、光纤等；在显示器件创造中，PECVD可用于沉积透明导电氧化物薄膜等。
四、优势和挑战PECVD相比于其他沉积技术具有以下优势：1. 低温沉积：PECVD可以在相对较低的温度下进行，避免了基底材料的热损伤，适合于热敏感材料的沉积。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD即等离子体增强化学气相沉积（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition），是一种用于薄膜制备的技术。
它通过在反应室中生成和控制等离子体来沉积材料薄膜。
下面将详细介绍PECVD的工作原理。
1.等离子体的产生：等离子体是PECVD的关键部分，可以通过几种方式产生。
最常见的方法是通过将反应室内的气体电离来产生等离子体。
通过加入电压或放电电流来产生等离子体，电离的气体分子和碗粒在电场中被加速，形成激发态和离子。
这些活性粒子与反应室中的气体和基片相互作用，从而实现薄膜的沉积。
2.推动气体的选择：在PECVD中，推动气体通常选择稀释的惰性气体（如氩气）。
这些气体的主要作用是传递能量，使反应室内的气体电离，形成等离子体。
此外，推动气体还可帮助维持反应室内的稳定等离子体状态。
3.反应气体的选择：反应气体是PECVD中另一个重要的组成部分。
反应气体通过在等离子体中发生化学反应，形成沉积用的薄膜。
反应气体可以是有机气体、无机气体或二者的混合物，具体的选择取决于需要沉积的材料。
例如，硅氢化物（SiH4）和氨气（NH3）可用于沉积硅氮化薄膜。
4.基片的放置和加热：基片是PECVD中薄膜沉积的目标。
在工作过程中，基片通常被放置在等离子体发生装置的下方。
为了实现均匀的薄膜沉积，基片通常被加热。
加热可以提高反应的速率和质量，并使沉积的薄膜具有更好的附着力和致密性。
5.薄膜沉积：当等离子体和反应气体碰撞在基片上时，化学反应发生，形成沉积用的薄膜。
等离子体的存在可以降低活化能，从而使反应能够在较低的温度下发生。
此外，等离子体还可以提供足够的活性粒子来控制沉积的过程，如沉积速率、化学组成和薄膜性质。
6.控制和监测：PECVD过程中的控制和监测是确保薄膜具有所需性质的重要步骤。
通过调节反应气体的流量和压力，可以控制薄膜的厚度和化学组成。
同时，通过监测等离子体发生器的功率和频率，可以提供关于等离子体活性的信息。
pecvd原理
pecvd原理PECVD原理。
PECVD是一种常用的化学气相沉积技术，它主要应用于薄膜的生长和表面修饰。
PECVD的全称是Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，即等离子体增强化学气相沉积。
它利用等离子体对气相中的化合物进行解离和激发，从而在基底表面上沉积出所需的薄膜。
PECVD技术在半导体、光伏、显示器件、光学涂层等领域有着重要的应用，下面将介绍PECVD的原理及其工作过程。
PECVD的基本原理是利用等离子体激发气相中的化合物，使其发生化学反应并沉积在基底表面上。
等离子体是一种高度激发的气体状态，可以通过外加电场或者电磁波激发气体分子而产生。
在PECVD过程中，通常会使用射频等离子体激发技术，即通过外加的射频电场激发气体分子产生等离子体。
等离子体中的高能电子和离子会与气相中的化合物发生碰撞，使其发生解离和激发，从而产生活性物种用于沉积薄膜。
具体而言，PECVD的工作过程可以分为几个关键步骤。
首先是气相前驱体的供给，通常采用气体或液体前驱体，通过控制流量和压力将其引入反应室。
其次是等离子体的激发，通过外加的射频电场或者微波辐射等方式产生等离子体。
等离子体中的高能粒子与气相前驱体发生碰撞，使其解离成活性物种。
然后是活性物种的表面扩散和反应，活性物种在基底表面扩散并发生化学反应，最终形成所需的薄膜。
最后是残余气体和副产物的清除，通过排气系统将反应室中的残余气体和副产物排除，以保证沉积薄膜的纯度和均匀性。
在PECVD过程中，影响薄膜沉积的关键因素包括等离子体的密度和能量、气相前驱体的选择和流量、基底表面的性质和温度等。
等离子体的密度和能量决定了活性物种的产生和输运速率，直接影响薄膜的沉积速率和质量。
气相前驱体的选择和流量则决定了沉积薄膜的化学成分和结构，对薄膜的性能有着重要影响。
基底表面的性质和温度对薄膜的成核和生长过程起着重要作用，影响着薄膜的结晶度和界面结合强度。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理引言概述：PECVD是一种常用的化学气相沉积技术，广泛应用于薄膜的制备和表面修饰。
其工作原理涉及到等离子体的产生和化学反应，通过对气体进行放电处理，实现对基底表面的薄膜沉积。
本文将详细介绍PECVD的工作原理及其关键步骤。
一、等离子体的产生1.1 电离气体：PECVD过程中，气体在高频电场的作用下被电离，产生等离子体。
通常使用的气体包括氢气、氮气、氧气等。
1.2 等离子体的激发：电离后的气体分子会被高频电场激发，形成高能态的粒子，这些粒子在气相中自由移动。
1.3 等离子体的稳定：等离子体在高频电场的作用下保持稳定，通过在反应室中加入适量的气体来维持等离子体的稳定状态。
二、表面反应2.1 气体分子吸附：等离子体中的活性粒子会与基底表面上的化学官能团进行吸附，形成反应中间体。
2.2 化学反应：吸附在基底表面上的活性粒子会与基底表面上的官能团发生化学反应，形成新的化合物。
2.3 薄膜沉积：经过化学反应后，新形成的化合物会在基底表面上逐渐沉积形成薄膜。
三、薄膜性能调控3.1 沉积温度：控制PECVD过程中的沉积温度可以调节薄膜的结晶度和晶粒尺寸。
3.2 沉积速率：通过调节气体流量和反应时间，可以控制薄膜的沉积速率，实现对薄膜厚度的精确控制。
3.3 掺杂控制：在PECVD过程中可以通过掺杂气体来控制薄膜的导电性能和光学性能，实现薄膜的功能化。
四、应用领域4.1 光伏领域：PECVD广泛应用于太阳能电池的薄膜沉积，提高太阳能电池的转换效率。
4.2 显示器领域：PECVD用于LCD和OLED显示器的薄膜沉积，提高显示器的分辨率和色彩饱和度。
4.3 光学涂层：PECVD可用于光学涂层的制备，提高光学元件的透过率和反射率。
五、发展趋势5.1 高温PECVD：未来的发展方向是实现高温PECVD技术，提高薄膜的结晶度和热稳定性。
5.2 纳米薄膜：研究人员正在探索利用PECVD技术制备纳米级薄膜，应用于纳米器件和传感器。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理一、引言PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用的薄膜沉积技术，广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域。
本文将详细介绍PECVD的工作原理，包括基本原理、设备结构和工作过程。
二、基本原理PECVD是一种在等离子体环境下进行化学气相沉积的技术。
其基本原理是通过高频电场激发气体形成等离子体，使气体分子发生电离和激发，然后将激发态的气体分子通过表面反应沉积在基底上，形成所需的薄膜。
三、设备结构PECVD设备通常由以下几个主要部分组成：1. 反应室：用于放置基底和进行沉积反应的空间。
2. 气体供给系统：用于提供沉积所需的气体混合物，包括前驱体气体和载气。
3. 真空系统：用于将反应室抽成所需的真空度。
4. RF源：用于产生高频电场，激发气体形成等离子体。
5. 加热系统：用于控制反应室内的温度，以实现沉积过程的温度控制。
四、工作过程PECVD的工作过程主要包括以下几个步骤：1. 准备工作：将基底放置在反应室中，并将反应室抽成所需的真空度。
2. 气体供给：通过气体供给系统向反应室中提供所需的气体混合物，包括前驱体气体和载气。
前驱体气体可以是有机物、无机物或金属有机化合物，而载气通常是惰性气体，如氩气。
3. 气体激发：通过RF源产生高频电场，激发气体形成等离子体。
等离子体中的电子和离子具有较高的能量，可以引发气体分子的电离和激发。
4. 反应沉积：激发态的气体分子通过表面反应沉积在基底上，形成所需的薄膜。
沉积过程中，气体分子发生化学反应，生成固态产物并附着在基底表面。
5. 控制参数：在整个工作过程中，需要对温度、气体流量、沉积时间等参数进行精确控制，以实现所需的薄膜质量和性能。
五、应用领域PECVD技术广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域，具有以下几个主要应用：1. 薄膜沉积：PECVD可以用于沉积各种材料的薄膜，如氮化硅、氧化硅、氮化硼等，用于制备光学薄膜、隔热薄膜、保护膜等。
PECVD的原理
PECVD的原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种重要的薄膜沉积技术，基于低温等离子体增强化学气相沉积原理，用于在固体表面沉积无机或有机薄膜。
该技术具有非常广泛的应用领域，包括光电子器件、显示器、太阳能电池等。
1.气体供应与混合：在PECVD系统中，需要提供沉积材料的气体。
这些气体可以是单独的化合物，也可以是多个气体组合而成的混合物。
气体被送入反应室，并通过控制阀门进行混合，以实现所需的化学反应。
2.等离子体产生：将反应室内的气体加入高频电场中，产生等离子体。
这通常是通过引入高频电源，在两个电极之间建立电场来实现的。
等离子体是由电场激发气体分子而形成的带电粒子集合体，其能量高于常规热平衡气体。
等离子体的产生可以通过射频、微波或直流电源等方式实现。
3.化学反应：等离子体激活了气态前驱体分子，导致各种化学反应的发生。
通常，气态前驱体分子和激活的离子之间发生碰撞并发生吸附、反应或解离。
这些反应会导致所需的沉积物生成在基板表面上。
4.薄膜沉积：化学反应产生的反应物沉积在基板表面，形成所需的薄膜。
基板表面的形貌、化学组成以及薄膜的均匀性可以通过调整气体流量、流量比例、反应温度以及衬底表面预处理等参数来控制。
尽管PECVD的基本原理是相似的，但实际的PECVD系统可能会有很大的变化。
这包括反应室的几何形状和大小、等离子体激发机制、气体供应和混合方式以及薄膜生长的条件等。
然而，PECVD也存在一些局限性。
等离子体会引入较高能量的粒子，可能引起基板损伤或界面异质性。
此外，由于化学反应的复杂性，薄膜的质量和均匀性可能受到影响。
因此，在实际应用中，还需要进一步优化PECVD工艺参数和研究薄膜的结构与性能之间的关系。
总的来说，PECVD是一种重要的薄膜沉积技术，通过等离子体激发气体分子，实现化学反应并在基板表面沉积薄膜。
该技术在光电子器件、显示器和太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积）是一种常用于制备薄膜的表面处理技术。
它通过在低压下使用等离子体来激活气体份子，使其在基底表面上沉积形成薄膜。
以下是PECVD的工作原理的详细解释。
1. 原理概述：PECVD是一种化学气相沉积技术，它利用等离子体的激发作用，将气体份子激活并沉积在基底表面上。
该技术可以在低温下进行，适合于对基底材料敏感的应用，如光电子器件和集成电路创造等。
PECVD广泛应用于薄膜沉积领域，例如氮化硅、二氧化硅、氮化硼等。
2. 工作原理：PECVD的工作原理可以分为以下几个步骤：步骤1：气体供应首先，需要准备所需的沉积气体。
常用的沉积气体包括硅源气体（如二甲基硅烷、三甲基硅烷等）和氧化源气体（如二氧化氮、氧气等）。
这些气体通过气体供应系统被引入到PECVD反应室中。
步骤2：等离子体激发在PECVD反应室中，气体被加热并暴露在高频电场中，形成等离子体。
这个等离子体激发了气体份子，使其变得更加反应活性。
步骤3：气体分解和反应等离子体中的高能电子和离子与气体份子碰撞，使其发生解离和反应。
例如，二甲基硅烷（Si(CH3)2H2）可以在等离子体激发下分解为硅（Si）和甲基（CH3）基团。
这些分解产物可以与其他气体份子反应，形成沉积薄膜的前驱物。
步骤4：沉积薄膜沉积薄膜的前驱物通过扩散到基底表面，并在表面发生化学反应，形成沉积薄膜。
反应条件（如温度、气体流量、反应时间等）可以调节以控制薄膜的厚度和性质。
步骤5：沉积后处理完成沉积后，可以对薄膜进行后处理，如退火、氧化等，以改善薄膜的性能和结构。
3. 应用领域：PECVD广泛应用于各种领域，包括集成电路创造、光电子器件、太阳能电池、显示器件等。
它可以用于沉积各种材料的薄膜，如氮化硅、二氧化硅、氮化硼等。
这些薄膜在微电子器件中起到绝缘、保护、光学、电学等功能。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用的薄膜沉积技术，通过在沉积过程中引入等离子体来提高反应速率和薄膜质量。
本文将介绍PECVD的工作原理，包括等离子体生成、沉积过程、薄膜生长、应用及优缺点。
一、等离子体生成1.1 等离子体是通过放电过程产生的，通常使用射频（RF）或微波（MW）等电磁场来激发气体分子。
1.2 电磁场会将气体分子激发至高能态，导致部分分子电离形成等离子体。
1.3 等离子体中的自由电子和离子会加速反应速率，促进薄膜的生长。
二、沉积过程2.1 沉积过程中需要将前驱体气体引入反应室，并在等离子体的作用下发生化学反应。
2.2 等离子体中的活性物种会与前驱体气体发生反应，生成沉积薄膜的组分。
2.3 沉积过程中控制反应条件（如温度、压力、功率等）可以调节薄膜的性质和厚度。
三、薄膜生长3.1 PECVD可以在较低的温度下生长多种材料的薄膜，包括氮化硅、氧化硅、氮化碳等。
3.2 薄膜的生长速率受到等离子体密度、功率密度、气体流量等因素的影响。
3.3 控制沉积速率和薄膜成分可以实现对薄膜性质的调控，满足不同应用的需求。
四、应用4.1 PECVD广泛应用于半导体、光伏、显示器件等领域，用于制备绝缘层、导电层、光学薄膜等。
4.2 PECVD薄膜具有较好的均匀性、致密性和化学稳定性，适用于复杂结构和高性能器件的制备。
4.3 PECVD还可以与其他沉积技术（如PECVD、ALD等）结合使用，实现多层膜的沉积和功能性薄膜的制备。
五、优缺点5.1 优点：PECVD可以在较低的温度下生长薄膜，具有较高的生长速率和较好的均匀性。
5.2 缺点：需要复杂的气体控制系统和等离子体发生器，设备成本较高；沉积过程中可能会产生杂质和缺陷。
5.3 随着技术的不断发展，PECVD在材料沉积和器件制备方面仍具有广阔的应用前景。
综上所述，PECVD作为一种重要的薄膜沉积技术，具有独特的工作原理和广泛的应用领域。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用的化学气相沉积技术，它通过在低压等离子体条件下，将气体化学物种转化为固态薄膜。
本文将介绍PECVD的工作原理。
引言概述：PECVD是一种重要的薄膜制备技术，广泛应用于半导体、光电子、涂层等领域。
它通过利用等离子体激活气体份子，使其发生化学反应并在基底上形成薄膜。
PECVD工作原理的理解对于优化薄膜的制备过程以及提高薄膜质量至关重要。
一、等离子体激活1.1 等离子体的产生PECVD的关键步骤是产生等离子体。
普通采用射频（RF）功率源或者微波功率源来提供能量，通过电离气体产生等离子体。
射频功率源通常在13.56 MHz频率下工作，而微波功率源则在2.45 GHz频率下工作。
1.2 等离子体的激活等离子体激活是PECVD过程中的关键步骤。
激活过程中，通过电子与气体份子的碰撞，使气体份子获得足够的能量，进而发生化学反应。
等离子体中的高能电子能够激发气体份子的电子能级，使其跃迁到高能级，从而激活气体份子。
1.3 等离子体能量的调控等离子体的能量对于薄膜的形成和质量具有重要影响。
通过调节射频功率源或者微波功率源的功率和频率，可以控制等离子体的能量。
较高的能量可以提高薄膜的致密性和附着力，但也可能导致薄膜的应力增加。
二、气体化学反应2.1 气体供应PECVD过程中需要提供适当的气体，通常包括前驱体气体和载气。
前驱体气体是形成薄膜的主要气体，而载气则用于稀释前驱体气体和调节反应条件。
2.2 化学反应在等离子体激活的条件下，前驱体气体与基底表面发生化学反应。
这些反应通常是气相反应，因此可以在低温下进行。
化学反应的选择和控制对于薄膜的成份和性质具有重要影响。
2.3 反应产物的沉积化学反应产生的反应产物在基底表面沉积，形成薄膜。
沉积速率取决于前驱体气体的浓度、反应温度、等离子体能量等因素。
通过调节这些参数，可以控制薄膜的厚度和均匀性。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理一、引言PECVD，即等离子体增强化学气相沉积，是一种先进的薄膜沉积技术。
由于其独特的优点，如能在较低温度下沉积硬膜，以及具有广泛的应用领域，PECVD技术已在各种工业领域中得到广泛应用。
本文将深入探讨PECVD的工作原理，分析其优势，并讨论其工艺参数的影响和未来的发展与挑战。
二、工作原理概览等离子体的形成：在PECVD中，首先通过辉光放电的方式将反应气体（如硅烷、氩气等）电离，形成等离子体。
等离子体的作用：等离子体中的高能粒子（如电子和离子）与反应气体发生化学反应，产生活性粒子。
薄膜的沉积：这些活性粒子在基材表面反应，形成所需的薄膜。
基材的选择：基材可以是各种材料，如玻璃、陶瓷、金属或半导体。
沉积参数的调整：通过调整反应气体的组成、反应温度、压力和电场强度等参数，可以控制薄膜的组成和结构。
三、PECVD优势低温沉积：由于使用了等离子体增强技术，PECVD可以在较低的温度下进行沉积，这对于那些不能承受高温的材料尤为重要。
高沉积速率：由于等离子体的活性高，PECVD可以实现高的沉积速率，从而提高生产效率。
大面积均匀沉积：通过适当的辉光放电设计，可以实现大面积的均匀沉积。
可调的薄膜性质：通过改变工艺参数，可以调整薄膜的性质，如硬度、折射率、电导率等。
环保：由于使用的是气体原料，且反应过程可控，PECVD是一种环保的工艺。
四、工艺参数影响反应气体组成：不同的反应气体组合会导致不同的薄膜性质。
例如，改变硅烷和氩气的比例可以改变薄膜的硬度和折射率。
温度：温度会影响反应速率和薄膜的结构。
在某些情况下，低温沉积可能带来更好的性能。
压力：压力影响辉光放电的效果和等离子体的分布，进而影响薄膜的性质。
电场强度：电场强度影响等离子体的密度和活性，从而影响薄膜的沉积速率和性质。
基材偏压：基材上施加的偏压影响活性粒子的行为和沉积的薄膜质量。
适当的偏压可以促进薄膜的附着和生长。
五、未来发展与挑战随着科技的不断进步和应用需求的增加，PECVD技术仍有很大的发展空间。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用的薄膜沉积技术，广泛应用于半导体、光电子、纳米材料等领域。
本文将详细介绍PECVD的工作原理。
一、PECVD的基本原理PECVD是一种在低压等离子体环境下进行的化学气相沉积技术。
其基本原理是利用等离子体产生的高能粒子激活气体分子，使其发生化学反应并沉积在基底表面上，形成所需的薄膜。
二、PECVD的装置结构PECVD的基本装置由气体供给系统、等离子体激发系统和基底台组成。
1. 气体供给系统：负责提供所需的沉积气体。
常用的沉积气体包括硅源气体（如SiH4）、硅氟化物（如SiF4）、氨气（NH3）等。
2. 等离子体激发系统：通过高频电源产生等离子体。
高频电源将气体供给系统提供的气体引入反应室，并在电场作用下激发气体分子形成等离子体。
3. 基底台：用于放置待沉积的基底材料。
基底材料可以是硅片、玻璃基板或其他材料。
三、PECVD的工作过程PECVD的工作过程主要包括气体供给、等离子体激发和薄膜沉积三个阶段。
1. 气体供给阶段：沉积气体由气体供给系统提供，并通过气体通道引入反应室。
通常使用多个气体通道，以便同时供给多种沉积气体。
2. 等离子体激发阶段：高频电源产生的电场作用下，沉积气体分子被激发形成等离子体。
等离子体中的高能粒子与气体分子发生碰撞，使其发生化学反应。
3. 薄膜沉积阶段：激发的气体分子在等离子体的作用下，沉积在基底表面上形成薄膜。
沉积过程中，气体分子会发生解离、重组、聚合等反应，最终形成所需的薄膜。
四、PECVD的应用PECVD技术具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 半导体工业：PECVD可用于制备薄膜晶体管（TFT）等半导体器件的绝缘层、导电层和保护层，提高器件性能。
2. 光电子领域：PECVD可用于制备光学薄膜，如反射膜、透镜膜、滤波膜等。
3. 纳米材料研究：PECVD可用于制备纳米结构材料，如纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜等。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理引言概述：PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积）是一种常用的薄膜沉积技术，广泛应用于半导体、光电子、微电子等领域。
本文将详细介绍PECVD的工作原理。
一、等离子体产生1.1 等离子体的概念等离子体是由电子和正离子组成的带电气体，具有良好的导电性和化学反应活性。
在PECVD过程中，等离子体起到了至关重要的作用。
1.2 等离子体的产生等离子体的产生通常通过两种方式实现：射频（RF）放电和微波（MW）放电。
射频放电是通过在反应室中加入射频电场，使气体分子撞击电极表面产生电子，进而形成等离子体。
而微波放电则是通过微波辐射加热气体，使气体分子产生电离。
1.3 等离子体的稳定性等离子体的稳定性对于PECVD过程的控制至关重要。
稳定的等离子体能够提供充足的反应物质和能量，从而保证薄膜的均匀沉积。
通过控制放电功率、气体流量和反应室的几何结构等因素，可以实现等离子体的稳定化。
二、气体反应2.1 反应气体的选择PECVD过程中，反应气体的选择对于薄膜的性能和沉积速率有着重要影响。
常用的反应气体包括硅烷、氨气、二甲基硅烷等。
不同的反应气体组合可以实现不同材料的沉积。
2.2 气体反应机理在等离子体的作用下，反应气体中的分子会发生电离、激发和解离等反应，生成活性物种。
这些活性物种在表面沉积并反应，形成所需的薄膜。
2.3 沉积速率的控制沉积速率的控制是PECVD过程中的重要问题。
通过调节反应气体的流量、压力和放电功率等参数，可以实现不同沉积速率的控制。
此外，还可以通过控制反应室的温度和基板的位置等因素来调节沉积速率。
三、基板表面反应3.1 基板的选择基板的选择对于PECVD薄膜的质量和性能有着重要影响。
常用的基板材料包括硅、玻璃、金属等。
不同的基板材料具有不同的化学性质和热膨胀系数，因此需要根据具体应用选择合适的基板。
3.2 基板表面处理在PECVD过程中，为了提高薄膜的附着性和均匀性，常常需要对基板表面进行处理。
PECVD的原理与分析
PECVD的原理与分析1.气体供给：将需要沉积的气体输入PECVD反应室中，如硅源气体（二甲基硅烷）和氨气（NH3）。
2.火花放电：在反应室中加入合适的工作气体，通常是稀释剂氩气（Ar），形成等离子体放电。
等离子体的形成可以通过射频功率或微波等电场激励进行控制。
3.过程气氛：等离子体激发气体中的原子、离子和自由基等激发粒子与气体反应，形成沉积物的前驱体。
这些前驱体可以在衬底表面发生化学反应，并在表面上沉积形成薄膜。
4.沉积薄膜：前驱体从气体中扩散到衬底表面，发生表面反应，形成薄膜。
1.化学分析：利用质谱仪、气相色谱仪等技术对气相反应物和产物进行分析，了解沉积过程中气体的浓度变化以及反应产物的形成情况。
2.表面形貌分析：使用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等技术对沉积薄膜的表面形貌进行观察和分析。
可以得到薄膜的厚度、表面粗糙度等信息。
3.结构分析：通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等技术对沉积薄膜的晶体结构、晶格常数、晶粒尺寸等进行分析，以了解沉积薄膜的结构特性。
4.化学成分分析：借助X射线光电子能谱（XPS）、能量色散X射线光谱（EDX）等技术对沉积薄膜的化学组成进行分析，了解所含元素及其浓度，以评估合成过程中的组成均匀性。
5.介电性质分析：利用频谱分析仪、法拉第效应仪等仪器对沉积薄膜的介电常数、电阻率、介质损耗等电学性质进行测量，探究沉积薄膜的电学特性。
总之，PECVD技术能够通过等离子体化学反应在衬底表面上沉积薄膜，其工作原理和分析方法的应用可帮助我们深入了解沉积过程，及时进行薄膜质量的评价和改善。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用的薄膜沉积技术，其工作原理主要是通过等离子体激发化学反应产生的沉积膜。
本文将详细介绍PECVD的工作原理。
一、等离子体激发化学反应1.1 等离子体的产生：在PECVD系统中，气体通常通过射频或者微波等方式被激发，形成等离子体。
这些激发的气体份子会失去电子，形成正离子和自由电子。
1.2 化学反应：在等离子体的作用下，气体份子会发生化学反应，产生各种活性物种，如氢离子、氮气等。
这些活性物种会与沉积膜的前体气体反应，形成沉积膜。
二、沉积膜的形成2.1 沉积膜的前体气体：在PECVD过程中，通常会使用一种或者多种前体气体，如二甲基硅烷、氨气等。
这些前体气体在等离子体的作用下会发生化学反应。
2.2 沉积膜的生长：活性物种与前体气体反应后，会在基底表面沉积形成薄膜。
沉积膜的生长速率取决于等离子体的能量和浓度，以及前体气体的浓度。
2.3 沉积膜的性质：沉积膜的性质取决于前体气体的选择、沉积条件等因素。
通过调节这些参数，可以控制沉积膜的厚度、结构和性能。
三、表面活性物种的作用3.1 活性物种的作用：在PECVD过程中，活性物种起着至关重要的作用，它们可以促进前体气体的分解和反应，加速沉积膜的生长。
3.2 活性物种的选择：不同的活性物种对沉积膜的影响不同，因此在PECVD过程中需要选择合适的活性物种，以获得所需的沉积膜性质。
3.3 活性物种的控制：通过调节等离子体的能量和浓度，可以控制活性物种的生成和浓度，从而调节沉积膜的生长速率和性质。
四、基底表面的影响4.1 基底表面处理：在PECVD过程中，基底表面的处理对沉积膜的质量和附着力有重要影响。
通常会采用表面清洁、活化等方法，以改善沉积膜的性能。
4.2 基底表面温度：基底表面的温度也会影响沉积膜的生长速率和结构。
通过控制基底表面温度，可以调节沉积膜的晶体结构和应力状态。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种常用的薄膜沉积技术，通过等离子体激发和化学反应，将气相中的前驱体沉积在基底表面上，形成具有特定功能的薄膜。
本文将详细介绍PECVD的工作原理。
一、PECVD的基本原理PECVD是一种在低压和高频电场作用下进行的气相沉积技术。
其基本原理是通过电场激发气体形成等离子体，并利用等离子体中的自由电子和离子对气相前驱体进行激发和分解，最终在基底表面上形成薄膜。
二、PECVD的工作过程1. 前驱体供应：将所需的气相前驱体引入PECVD反应室中。
常见的前驱体包括有机气体、无机气体和金属有机化合物等。
2. 等离子体激发：施加高频电场，使反应室内的气体形成等离子体。
高频电场的作用下，气体中的电子受到加速，与气体分子碰撞，使气体分子激发、电离或解离。
3. 化学反应：激发的气体分子与前驱体发生化学反应。
在等离子体的作用下，气体分子和前驱体之间发生碰撞，产生活性物种，如自由基、离子等。
4. 沉积薄膜：活性物种在基底表面发生化学反应，形成薄膜。
活性物种在基底表面吸附、扩散和反应，最终形成均匀且致密的薄膜。
5. 辅助技术：在PECVD过程中，可以采用辅助技术来调控薄膜的性质，如控制反应室的温度、气体流量、压力等。
三、PECVD的应用领域PECVD广泛应用于半导体、光电子、显示器件等领域，主要用于制备各种功能性薄膜，如硅氧化物（SiO2）、氮化硅（Si3N4）、氟化物、碳化物等。
1. 半导体工业：PECVD用于制备薄膜材料，如硅氧化物薄膜（用于制备MOSFET的绝缘层）、氮化硅薄膜（用于制备光罩的抗反射层）等。
2. 光电子领域：PECVD用于制备光学薄膜，如反射膜、透明导电膜等。
这些薄膜广泛应用于太阳能电池、液晶显示器、触摸屏等光电子器件中。
3. 显示器件制造：PECVD用于制备透明导电膜，如氧化锌（ZnO）薄膜。
pecvd镀膜工作原理
pecvd镀膜工作原理
PECVD镀膜工作原理是基于等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术。
PECVD是一种利用等离子体体系中激活的化学物种进行化学气相反应的方法。
其主要原理如下：
1. 气体供给：首先，需要准备镀膜所需的气体混合物，例如硅氨烷（SiH4）和二甲基甲硅烷（（CH3）2SiH2）等先驱体。
这些气体在所谓的反应室中被加热和预混。
2. 等离子体生成：通过电源提供的高频电场，使反应室中的气体形成等离子体。
高频电场使电子获得足够的能量，从而撞击气体分子并电离气体产生正离子和自由电子。
这些带电粒子构成了等离子体。
3. 化学反应：在等离子体的作用下，气体分子被激发和激活，产生化学反应。
例如，硅氨烷分子中的氢原子可被激发，使其与低电离能的气体分子（例如氢气）反应，生成二氢化硅（SiH2）等反应产物。
4. 沉积过程：由于等离子体反应所产生的反应物具有较高的活性，它们会在基底表面发生沉积反应。
基底表面的化学反应将使反应产物在表面上沉积形成薄膜。
5. 控制过程：通过控制反应室内的等离子体激活程度、温度、气体流量等参数，可以调节反应的速率和薄膜的成分、性质。
这些参数的优化可以实现所需的镀膜效果。
通过这种原理，PECVD技术可以制备多种类型的薄膜，如氮化硅膜、二氧化硅膜、氨化硅膜等。
这些薄膜广泛应用于集成电路、光学涂层、太阳能电池等领域。
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重要的意义。一方面等离子体中的电子具有足够高的能量，能够使得反应物分
子实现激发、离解和电离；另一方面，由于反应能量是由电场通过电子提供的，
能够在较低的温度下进行反应，使得反应体系可以保持低温。正是因为如此，
通常基于低温等离子体技术的设备投资少，节省能源，因此获得了非常广泛的
9 12 -3
分子等，其中电子的密度高达 10 -10 cm 。在一定的区域（阳极光柱区）中，
粒子所带的正的和负的总电荷相等，是一种等离子体。辉光放电也称为等离子
体辉光放电。组成等离子体的这些粒子，经过一个复杂的物理-化学反应过程，
就会沉积在衬底上而形成薄膜。
§1.2.2 辉光放电原理
激励源频率的不同，辉光放电可分为直流辉光放电和交流辉光放电两种形式，
其中交流辉光放电还可以按照激励源频率的高低划分为低频辉光放电、射频辉
光放电、甚高频辉光放电以及微波辉光放电等。而按照能量耦合方式的不同，
辉光放电装置还可分为外耦合电感式、外耦合电容式、内耦合平行板电容式和
外加磁场式等。其中，在材料制备技术中较为普遍应用的是射频内耦合平板电
了非平衡等离子体的反应特征，从根本上改变了反应体系的能量供给方式。
一般说来,采用 PECVD 技术制备薄膜材料时，薄膜的生长主要包含以下三
个基本过程：
首先，在非平衡等离子体中，电子与反应气体发生初级反应，使得反应气
体发生分解，形成离子和活性基团的混合物；
其二，各种活性基团向薄膜生长表面和管壁扩散输运，同时发生各反应物
容易通过相邻的(Si-SiH *)之间的(Si-H)合并而实现。
3
Taniguchi 等人则通过对 SiH 等离子体的光发射谱进行分析发现，Si 膜的
4
生长速率与等离子体气相中的 SiH 和 H 活性基的浓度积[SiH]*[H]近似成正比
[15]
，由此他们提出 SiH 和 H 活性基是成膜的前驱物质。这样，生成 Si薄膜的
之间的次级反应；
最后，到达生长表面的各种初级反应和次级反应产物被吸附并与表面发生
在图 2.1 所示的反应室中通入 0.1Torr～1Torr 左右的反应气体，并在上下
两极板之间加上合适的激励电压时，在系统的两个电极之间就会产生放电现
象，形成放电电流。一般说来，辉光放电分为有恒定电压特性的正常辉光放电
和有电流饱和特性的异常辉光放电。在实际的样品制备过程中，经常的选择实
现后者的工艺条件。 辉光放电区域由发光部分和暗区部分组成，其外观如图 2.2 所示。辉光区可分成许多小区域，每一个小区域的辉光度及其宽度差别很大。由于从阴极发射出的电子能量非常低，很难对气体分子发生作用，因此在非常靠近阴极的地方形成阿斯顿暗区。从阴极发射出来的电子，在穿过阿斯顿暗区的过程中，被在放电电压中占大部分的阴极电压降产生的电场加速，获得了足够的能量，当
时的电离气体已经不再是原来的普通气体了。由于这种电离气体不管是部分电
离还是完全电离，其中的正电荷总数始终和负电荷总数在数值上是相等的，于
是人们将这种由电子、离子、原子、分子或者自由基团等粒子组成的电离气体
称之为等离子体 。
不管在组成上还是在性质上，等离子体不同于普通的气体。普通气体由电中性的分子或原子组成，而等离子体则是带电粒子和中性粒子的集合体。等离子体和普通气体在性质上更是存在本质的区别，首先，等离子体是一种导电流体，但是又能在与气体体积相比拟的宏观尺度内维持电中性；其次，气体分子间不存在净电磁力，而等离子体中的带电粒子之间存在库仑力；再者，作为一个带电粒子体系，等离子体的运动行为会受到电磁场的影响和支配。因此，等离子体是完全不同于普通气体的一种新的物质聚集态。 应当指出，并非任何的电离气体都是等离子体。众所周知，只要绝对温度不为零，任何气体中总存在有少量的分子和原子电离。严格地说来，只有当带电粒子地密度足够大，能够达到其建立的空间电荷足以限制其自身运动时，带电粒子才会对体系性质产生显著的影响，换言之，这样密度的电离气体才能够转变成等离子体。除此之外，等离子体的存在还有其特征的空间和时间限度，如果电离气体的空间尺度 L 不满足等离子体存在的空间条件 L>>l （德拜长度入d为等离子体宏观空间尺度的下限）的空间限制条件，或者电离气体的存在的时间不满足t>>tp（等离子体的振荡周期t 为等离子体存在的时间尺度的下限）时间限制条件，这样的电离气体都不能算作等离子体 。
它们与气体分子作用时，就会使气体分子激发而发光，形成阴极辉光区。与气
体分子没有发生作用的电子，穿过阴极辉光区后被进一步加速，由于此时电子
的能量超过了分子激发所需能量的最大值，再与气体分子作用时，就会使其分
解、电离，从而产生大量的离子和低速电子，发光变弱，形成阴极暗区（也称
之为克鲁克斯暗区）。阴极暗区中形成的大量的低速电子受到加速后，进而激
能量也能够引起电离。
4）冲击波：气体急剧压缩时形成的高温气体，发生热电离形成等离子体。
5)激光照射：大功率的激光照射能够使物质蒸发电离。
6)碱金属蒸气与高温金属板的接触：由于碱金属蒸气的电离能小，当碱金
属蒸气接触到比电离能大的功函数的金属时，电离容易发生，因此碱金属蒸气
与高温金属板的接触能够生成等离子体。
主要反应应该是
SiH(气)+H(气)→Si (固)+ H (气) (2.22)
2
其次，在不同的条件下，也可能发生如下的反应：
SiH(气)→SiH (固) (2.23)
§1.1 等离子体概论
§1.1.1 等离子体的基本概念和性质
近代科学研究的结果表明，物质除了具有固态、液态和气态的这三种早
为人们熟悉的形态之外，在一定的条件下，还可能具有更高能量的第四种形态
——等离子体状态。例如通过加热、放电等手段，使气体分子离解和电离，当
电离产生的带电粒子密度达到一定的数值时，物质的状态将发生新的变化，这
e i g
密度，而当 n ＝n 时，则可用 n 来表示二者中任一个带电粒子的密度，简称为
e i
等离子体密度。然而，一般等离子体中可能含有不同价态的离子，也可能含有
不同种类的中性粒子，因此电子密度与粒子密度不一定总是相等的。对于主要
是一阶电离和含有同一类中性粒子的等离子体，可以认为 n ≈n。对于这种情
§1.1.2 等离子体的特性参数描述
等离子体的状态主要取决于它的组成粒子、粒子密度和粒子温度，其中粒
[3]
子密度和温度是描述等离子体特性的最重要的基本参量 。
1）粒子密度和电离度
如前所述，组成等离子体的基本成份是电子、离子和中性粒子。通常分别
用 n 、n 和 n 来表示等离子体内的电子密度、粒子密度和未电离的中性粒子
的过程也进行得越快。所以，等离子体的温必须用不同的粒子温度加以描述。
通常，分别用 T 、T 和 T 来表示等离子体的电子温度、离子温度和中性粒子
e i g
温度，考虑到“热容”，等离子体的宏观温度取决于重粒子的温度。
依据等离子体的粒子温度，可以将等离子体分为两大类。当 T ＝T 时，
e i
工艺条件密切相关，所以mc-Si:H 薄膜的性能对制备条件十分敏感。
对于用 H 强稀释了的 SiH 来说，等离子体中 SiH 的浓度很低。因此，(2.23)
2 4
和(2.24)的反应很难发生，薄膜中 H 的含量显著减小。这时，当在等离子体和
衬底界面之间建立起一种化学平衡时，会形成稳定的成核，因而可以在薄膜中等离子体增强化学气相沉积技术基础
离所需要的能量，由于其放电的起始电荷是电离生成的离子，所形成的电荷密
度通常极低。
2）辉光放电：通过从直流到微波的所有频率带的电源激励产生各种不同
的电离状态。
3）燃烧：通过燃烧，火焰中的高能粒子相互之间发生碰撞，从而导致气
体发生电离，这种电离通常称之为热电离。另外，特定的热化学反应所放出的
换过程通过电子在电场中的加速以及电子与气体分子的相互碰撞来实现。
§1.3 等离子体化学气相沉积技术
§1.3.1 等离子体增强化学气相沉积的主要过程
等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术是借助于辉光放电等离子体
使含有薄膜组成的气态物质发生化学反应，从而实现薄膜材料生长的一种新的
制备技术。由于 PECVD 技术是通过反应气体放电来制备薄膜的，有效地利用
在上述的等离子体的产生方法中，辉光放电法所产生的低温等离子体在
薄膜材料的制备技术中得到了非常广泛的应用。有鉴于此，下面只对辉光放电
法产生的低温等离子体技术进行介绍。
§1.2 辉光放电等离子体的物理基础
§1.2.1 辉光放电装置
辉光放电装置的形式多种多样，按照划分的标准不同而异。根据辉光放电
励气体分子，使其发光，这就是负辉光区。在负辉光区，由于电子密度变大
电场急剧减弱，电子能量的减小使得分子最有效地激发。随后，电子能量降到
很小，与离子再复合而发光变弱，形成法拉第暗区。此后由于电场逐渐增强
形成正柱区，该区内的场强一样，电子和正离子基本上满足电中性条件，即处
于等离子体状态。而在阳极附近，电子被阳极吸引，离子被阳极排斥而形成阳
容式。其典型的试验装置示意图见图 2.1。以目前多采用的图 2.1 所示的射频电容形式辉光放电装置为例，当在系统
的两个电极之间加上电压时，由阴极发射出的电子在电场被加速获得能量，通
过与反应室中的气体原子或分子碰撞，使其分解、激发或电离，这一方面产生
辉光，另一方面在反应室中形成很多电子、离子、活性基团以及亚稳的原子和